تعیین ابعاد بلوکی بهینه با استفاده از روش‌های زمین‌آماری و شبیه‌سازی در معادن سنگ آهن سورک و فسفات اسفوردی

در این مطالعه به روش انتخاب ابعاد بهینه برای مدل سازی بلوکی و نقش ابعاد بلوک در تخمین ذخیره پرداخته شده است. به این منظور از داده های معادن سنگ آهن سورک و فسفات اسفوردی استفاده شده است. در این راستا سعی شد مطالعات موردی با تیپ کانی سازی های مختلف در نظر گرفته شود تا تاثیر تغییرپذیری بر روی ابعاد بهینه نیز مورد بررسی قرار گیرد. پایگاه داده با اطلاعات گمانه ها ساخته و کامپوزیت هایی با طول های 2 متری تهیه گردید. با استفاده از تبدیل به روش امتیاز نرمال توزیع داده ها نرمال شد. از واریوگرافی به منظور شناخت پیوستگی ماده معدنی استفاده و بهترین واریوگرام و بیضوی ناهمسانگردی بدست آمد. مجموعاً 256 مدل بلوکی برای معدن سورک و اسفوردی ایجاد و به ازای طیف وسیعی از ابعاد بلوکی، بازده کریجینگ محاسبه گردید. به علت بزرگ بودن ابعاد پیشنهادی و عدم تطابق آنها با نسبت های انیزوتروپی، این روش کنار گذاشته شد. برای ابعاد بلوکی مختلف روش شبیه سازی شرطی گوسی استفاده شد. در هر شبیه سازی 20 تحقق ایجاد و واریانس بین تحقق ها محاسبه گردید. واریانس کمتر به منزله شباهت بیشتر تحقق هاست که ملاک انتخاب ابعاد بهینه قرار گرفت. با این روش ابعاد 7.5×7.5×7.5 متر برای معدن سورک 10×7.5×10 متر برای معدن اسفوردی محاسبه شد. ابعاد بلوکی بدست آمده تطابق مناسبی با نسبت های انیزوتروپی داشته لذا بر این اساس ابعاد بهینه حاصل برای محاسبه ذخیره انتخاب گردید. ذخیره محاسبه شده با ابعاد بدست آمده از روش شبیه سازی برای معدن سورک با عیارحد آهن 20 % حدود 9.84 میلیون تن و معدن اسفوردی با عیارحد فسفر 5% حدود 11.93 میلیون تن برآورد گردید.

Determination of Optimal Block Dimensions Using Geostatistical and Simulation Methods in Surk Iron Ore and Esfordi Phosphate Mines

SummaryIn this study, the method of selecting the optimal dimensions for block modeling in reserve estimation is discussed. Data gathered from Surk iron ore and Esfordi phosphate mines were used. A total of 256 block models were created for the mines, and kriging efficiencies were calculated for a wide range of block dimensions. In Gaussian conditional simulation method, 20 realizations were created and the variance between the realizations was calculated. With this method, the dimensions of 7.5×7.5×7.5 m3 were calculated for Surk mine and 10×7.5×10 m3 for Esfordi mine. The reserves with optimal block dimension were estimated for Surk mine about 9.84 million tons and for Esfordi mine about 11.93 million tons. IntroductionAn important part of mineral deposit modeling is block modeling. In this paper, various geostatistical methods such as estimation variance, kriging efficiency and Gaussian conditional simulation have been used to select the optimal block dimensions for Surk iron ore and Esfordi phosphate mines. Methodology and ApproachesStatistical analysis of Surk and Esfordi iron ore data shows that the data follow an abnormal distribution. Normal Score Transform (NST) is applied for transferring data to Gaussian distribution. Variography of iron and phosphorus composite data was performed in different directions. At first, the optimal block size was determined using kriging efficiency values. In this method, the criterion for selecting the optimal dimensions was to maximize the kriging efficiency. Because the optimal dimensions obtained by kriging efficiency method are not compatible with the operating conditions and anisotropy of the deposit, in the next step, geostatistical simulation method was used. In the simulation process, 20 realizations were considered. The criterion for selecting the optimal block dimensions was to minimize the variance between the realizations in each block. Results and ConclusionsIn the Gaussian conditional simulation method, with the idea that the smaller the variance between the realizations, the greater the similarity of the realizations,  the optimal dimensions were calculated for the Surk mine as 7.5×7.5×7.5 m3 and for the Esfordi mine as 10×10×7.5 m3. The dimensions obtained from Gaussian conditional simulation method are in good agreement with the anisotropic ratios of each mine.According to the optimal dimensions obtained from the Gaussian simulation method, the reserve estimation was made. Based on 20% iron cut off grade, the tonnage of Surk mine is 9.84 million tons with an average grade of 46.07%, and based on the cut off grade of 5% phosphorus, the tonnage of Esfordi mine is 11.93 million tons with an average grade of 13.85%.